Traitement Mixte Chaux/Ciment - Étape 1

Traitement de sol à la chaux

• Le traitement du sol à la chaux est une technique qui améliore la qualité des sols fins, limoneux et argileux.
• Les sols traités acquièrent des caractéristiques mécaniques qui les rendent aptes à la réalisation de remblais et de couches de forme.

Pourquoi un traitement à la chaux ?

• Les sols fins, limoneux et argileux présentent des problèmes :

  • Qualité médiocre naturelle
  • Gonflement en présence d'eau
  • Rétraction à la sécheresse
  • Foisonnement sous l'effet du gel
  • Plasticité élevée

• Ces problèmes entraînent des conséquences sur le chantier :

  • Difficulté de circulation
  • Difficulté de compactage

• La chaux possède un pouvoir naturel de liaison qui améliore la qualité des sols.

Pourquoi traite-t-on le sol à la chaux ?

• Économies sur les opérations de déblais et de remblais :
  • Réutilisation des sols en place
  • Réduction des coûts d'évacuation des matériaux impropres
  • Diminution des coûts d'achat de matériaux nobles
• Amélioration de la qualité des sols :
  • Prévention du gonflement et de la rétraction
  • Réduction de la plasticité en présence d'eau
  • Facilitation de la circulation de chantier et du compactage pour des sols limoneux ou argileux de qualité médiocre.

Propriétés de la chaux

• Le traitement du sol avec la chaux modifie l'état physique du sol, le réorganisant de la façon suivante:
  • Avant traitement: Le sol a un domaine solide, plastique et liquide.
  • Après traitement: Le sol a encore un domaine solide, mais le domaine plastique et liquide sont réorganisés dans le but d'opérer une plus grande consolidation du sol traitée.
  • L'augmentation progressive de l'eau dans le sol est représentée.

Avantages économiques et environnementaux

• Économies sur les opérations de déblais et de remblais
• Réduction des coûts liés à l'évacuation des matériaux impropres
• Diminution des coûts d'achat de matériaux nobles
• Respect de l'environnement grâce à l'utilisation d'un matériau ancestral et naturel.

L'action de la chaux

• L'incorporation de chaux vive dans un sol humide provoque des effets immédiats et à terme.

Effets immédiats

• Assèchement
• Réaction chimique exothermique avec l'humidité du sol
• Réduction de la teneur en eau du sol de 2 à 3% par % de chaux ajouté
• Floculation
• Acquisition d'une structure granuleuse par les particules argileuses
• Diminution de la plasticité
• Sol devient rigide et fragile
• Facilité d'extraction, de chargement, de nivellement et de compactage
• Amélioration du compactage
• Diminution de la densité sèche du sol
• Augmentation de la teneur en eau optimale

Assèchement de l'humidité

• Réaction chimique exothermique
• Génération de chaleur
• Diminution de l'humidité du sol
• Réduction de la teneur en eau (W) du sol (de 2 à 3% avec chaque 1% de chaux ajouté)
• Exemple : Avec 5% de chaux, la teneur en eau diminue de 10 à 15 %.

Effets à terme

• Stabilisation du sol
• Formation de la réaction lors du contact avec les argiles et les limons
• Réaction chimique similaire à celle du ciment
• Augmentation de la résistance
• Indice CBR augmenté
• Stabilité au gel améliorée
• Temps de réaction: 3 à 6 mois
• Grande souplesse en mise en œuvre

Augmentation de la portance

• Amélioration de la portance
• Indice CBR du sol traité augmente de 4 à 10 fois comparé au sol non traité.
• Temps de réaction: 2 à heures après malaxage
• Facilitation de la circulation (engin circulent plus facilement)

Destination des traitements de sol

• Justification du traitement de sol à la chaux
• Applicable pour des surfaces de 500 à 1000 m².

Applications du traitement

• Couches de forme économiques et de qualité
• Assises de chemin de fer
• Pistes aéroportuaires
• Augmentation de la stabilité des talus
• Fondations de parking
• Plateformes industrielles
• Chemins agricoles et forestiers
• Amélioration de la stabilité des rails
• Renforcement des pistes pour une meilleure durabilité
• Prévention des glissements de terrain
• Base solide pour les structures de stationnement

Traitement chaux/ciment

• Raisons de choisir un traitement mixte chaux/ciment :
  • Obtenir une rigidification rapide des couches traitées
• Phases du traitement mixte :
  • Phase 1 : Traitement préalable à la chaux uniquement
  • Phase 2 : Traitement final au ciment
• Avantages du traitement final au ciment :
  • Garantit l'homogénéité du mélange
  • Assure un niveau de performances élevé

Phases du traitement mixte

• Traitement préalable à la chaux
• Utilisation de la chaux pour un traitement initial
• Traitement final au ciment
• Assure l'homogénéité du mélange
• Garantit un niveau de performances élevé

Atelier de mise en œuvre en 5 étapes

• Préparation du sol : Phase non systématique pour éliminer les gros éléments pouvant entraver le malaxage et aérer/humidifier le sol (ripper, herse, charrue).
• Épandage : Distribution uniforme des matériaux avec précision et régularité pour obtenir des caractéristiques mécaniques uniformes (épandeur à dosage pondéral, citerne de transport de chaux, silos-tampons).
• Malaxage : Foisonnement du sol pour incorporer la chaux de façon homogène (pulvimixer, rotobêches).
• Nivellement de surface : Nivellement de la surface des matériaux traités pour obtenir des couches de 40 cm compatibles avec les performances des engins de traitement et des compacteurs (niveleuse).
• Compactage : Compactage sur toute l'épaisseur malaxée par couches successives (compacteurs à pneus, compacteurs vibrants, compacteurs à pieds dameurs).

Etude comparative

• Déblais + Matériaux d'emprunt et Déblais traité à 2% de chaux (coûts par m² pour différents travaux et étapes)

Travailler en sécurité avec la chaux

• Suivre les protocoles de sécurité
• Précautions pour la manipulation de la chaux (port du casque, gilet fluorescent, chaussures renforcées, protection des yeux, protection respiratoire, protection de la peau)
• Gestes de premiers secours (en cas de contact avec les yeux, inhalation, contact avec la peau, ingestion)
• Actions à entreprendre en cas d'incident